ГЕЛИОСУШИЛКА Российский патент 1998 года по МПК F26B3/28 

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к конструкции гелиосушилок с естественной вентиляцией, и может быть использовано индивидуальными потребителями для сушки фруктов, овощей, грибов, лекарственных растений, трав и т.п.

Известны гелиосушилки с прямым воздействием солнечного излучения на высушиваемый материал, работающих на естественной тяге [1 и 2] В них энергия солнечного излучения поглощается непосредственно продуктом и внутренними стенками камеры, в которой находится высушиваемый материал. Гелиосушилки этого типа имеют верхнюю прозрачную изоляцию, перфорированную платформу для размещения высушиваемого материала, боковые стенки с отверстиями для удаления влажного воздуха, теплоизолированное днище с отверстиями для поступления свежего воздуха и основание.

Радиационная сушка проводит в ряде случаев к потере потребительских качеств продукции, в частности при сушке лекарственных растений и трав с прямым воздействием солнечного излучения теряются их целебные свойства, что является недостатком, ограничивающим область полезного использования указанных устройств.

Известна конвективная гелиосушилка [3] работающая без прямого воздействия солнечного излучения на материал, включающая воздухонагреватель и установленную на основании сушильную камеру с сетчатым поддоном для высушиваемого материала.

Однако процесс подвода тепла к агенту сушки (воздуху) в данном устройстве организован недостаточно эффективно, так как тепло, отбираемое от поглотителя при движении агента сушки по наклонному каналу, частично теряется на светопрозрачной пленке воздухонагревателя. Теряется и часть кинетической энергии воздушного потока, которая расходуется на преодоление сопротивления в наклонном канале. Конструкция устройства не предусматривает возможности увеличения среднесуточного поступления энергии солнечного излучения за счет периодической ориентации гелиосушилки на Солнце и не обеспечивает функционирование при отсутствии светового потока в периоды облачности.

Задачей изобретения является повышение тепловой эффективности гелиосушилки и расширение ее эксплуатационных возможностей.

Поставленная задача решается следующим образом.

В известном устройстве, включающем воздухонагреватель и установленную на основании сушильную камеру с сетчатым поддоном для высушиваемого материала, воздухонагреватель выполнен в виде каркаса, обтянутого прозрачной лицевой и отражающими тыльной и боковыми пленками, соединенного подвижно через узлы подвеса и трансформируемую проставку с рамой, неподвижно закрепленной на входе в сушильную камеру, внутри которого вертикально расположен поглотитель, неподвижно связанный с рамой, а основание выполнено с возможностью поворота сушильной камеры с воздухонагревателем в плоскости азимутальной ориентации.

Поглотитель может быть выполнен в виде листа сплошного неметаллического нагревательного элемента, заключенного в теплостойкий, влагонепроницаемый, электроизоляционный материал с полной изоляцией токоподводящего шнура, выведенного за пределы сушильной камеры.

На фиг. 1 представлена гелиосушилка общий вид; на фиг. 2 отдельно показан воздухонагреватель гелиосушилки; на фиг. 3 поясняется работа устройства при наличии светового потока; на фиг. 4 поясняется работа устройства при его отсутствии.

Гелиосушилка (фиг. 1) включает воздухонагреватель 1 и установленную на основании 2 сушильную камеру 3 с сетчатым поддоном 4 для высушиваемого материала 5.

В состав воздухонагревателя (фиг. 2) входит каркас 6, обтянутый прозрачной лицевой 7 и отражающими тыльной 8 и боковыми 9 и 10 пленками, соединенный подвижно через узлы подвеса 11, 12 и трансформируемую проставку 13 с рамой 14, неподвижно закрепленной на входе в сушильную камеру 3 на фиг. 1, внутри которого вертикально расположен поглотитель 15, неподвижно связанный с рамой 14.

Основание 2 (фиг. 1 ) выполнено с возможностью поворота сушильной камеры 3 с воздухонагревателем 1 в плоскости азимутальной ориентации.

Поглотитель 15 (фиг. 2) представляет собой лист сплошного неметаллического нагревательного элемента, заключенного в теплостойкий, влагонепроницаемый, электроизоляционный материал с полной изоляцией токоподводящего шнура 16, выведенного за пределы сушильной камеры 3 на фиг. 1.

В отражающих боковых 9 и 10 пленках (фиг. 2) сделаны отверстия 17 и 18 для поступления свежего воздуха.

Устройство работает следующим образом.

Гелиосушилка ориентируется на Солнце так, чтобы угол падения солнечного излучения на лицевую поверхность прозрачной пленки 7 воздухонагревателя был минимальным.

Поток солнечного излучения проходит через прозрачную пленку 7 и, частично отражаясь от пленки 8, достигает поверхности поглотителя 15.

В утреннее и предвечернее время (положение 1 на фиг. 3) при небольших углах солнцестояния доля переотраженного потока относительно невелика. Доля переотраженного потока увеличивается с увеличением угла солнцестояния (положение 11 на фиг. 3).

Поглотитель 15 нагревается. Энергия солнечного излучения эффективно преобразуется в тепловую и кинетическую энергию восходящего воздушного потока на вертикальных стенках поглотителя 15.

Перемещением каркаса 6 воздухонагревателя 1 относительно узлов подвеса 11 и 12 достигается энергетически относительно постоянное поглощение апертурного потока солнечного излучения на вертикальной поверхности поглотителя 15 в широком диапазоне изменения угла солнцестояния (зенитальная ориентация).

Нагретый воздух, попадая в сушильную камеру 3, отдает тепло для испарения влаги из высушиваемого материала 5 и, преодолевая сопротивление, уносит образовавшийся водяной пар в атмосферу.

Свежий воздух поступает в воздухонагреватель 1 через отверстия 17 и 18 в боковых отражающих пленках 9 и 10.

Периодической настройкой гелиосушилки на Солнце достигается ее зенитальная и азимутальная ориентации.

При появлении продолжительной облачности (фиг. 4) поглотитель 15, выполненный в виде нагревательного элемента, через токоподводящий шнур 16 соединяется с источником электропитания (не показан) и процесс сушки продолжается при отсутствии поступления светового потока.

Использование: индивидуальными потребителями для сушки фруктов, овощей, грибов, лекарственных растений, трав и т.п. Сущность изобретения: гелиосушилка включает воздухонагреватель и установленную на основании сушильную камеру с сетчатым поддоном для высушиваемого материала. Воздухонагреватель состоит из каркаса, обтянутого прозрачной лицевой и отражающими тыльной и боковыми пленками, соединенного подвижно через узлы подвеса и трансформируемую проставку с рамой, неподвижно закрепленной на входе в сушильную камеру, внутри каркаса вертикально расположен поглотитель, неподвижно связанный с рамой. Основание выполнено с возможностью поворота сушильной камеры с воздухонагревателем в плоскости азимутальной ориентации. Поглотитель представляет собой лист сплошного неметаллического нагревательного элемента, заключенного в теплостойкий, влагонепроницаемый, электроизоляционный материал с полной изоляцией токоподводящего шнура, выведенного за пределы сушильной камеры. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Гелиосушилка, включающая воздухонагреватель и установленную на основании сушильную камеру с сетчатым поддоном для высушиваемого материала, отличающаяся тем, что воздухонагреватель выполнен в виде каркаса, обтянутого прозрачной лицевой и отражающими тыльной и боковыми пленками, соединенного подвижно через узлы подвеса и трансформируемую проставку с рамой, неподвижно закрепленной на входе в сушильную камеру, внутри каркаса вертикально расположен поглотитель, неподвижно связанный с рамой, а основание выполнено с возможностью поворота сушильной камеры с воздухонагревателем в плоскости азимутальной ориентации. 2. Гелиосушилка по п. 1, отличающаяся тем, что поглотитель выполнен в виде листа сплошного неметаллического нагревательного элемента, заключенного в теплостойкий, влагонепроницаемый, электроизоляционный материал с полной изоляцией токоподводящего шнура, выведенного за пределы сушильной камеры.